[发明专利]多点驱动式心脏搏动模拟装置有效
申请号: | 202011301330.6 | 申请日: | 2020-11-19 |
公开(公告)号: | CN112419854B | 公开(公告)日: | 2021-09-10 |
发明(设计)人: | 万超;李中杰 | 申请(专利权)人: | 北京理工大学 |
主分类号: | G09B23/28 | 分类号: | G09B23/28;G01M99/00 |
代理公司: | 北京正阳理工知识产权代理事务所(普通合伙) 11639 | 代理人: | 张利萍 |
地址: | 100081 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 多点 驱动 心脏 搏动 模拟 装置 | ||
1.多点驱动式心脏搏动模拟装置,其特征在于:包括模拟心脏主体、固定加载外壳和驱动装置;心脏主体置于固定加载外壳内;所述驱动装置用于控制驱动点,对心脏不同部位单独控制,用以模拟每个时刻心肌的位移;进而控制心脏搏动,模拟还原心脏真实工作情况;
将模拟心脏的心室分为底层、中层和顶层,每层再均分为六个单元;
每层的每个单元处至少安装一个驱动点,驱动装置控制驱动点工作,达到模拟真实的效果;
所述六个单元为前壁、前侧壁、下侧壁、下壁、后间隔和前间隔单元;
所述模拟心脏主体为分开的左右结构,在间隔部位分开,在驱动的作用下能实现心脏搏动时间隔处肌肉的收缩舒张;能够还原真实心脏搏动的过程中心脏左右两部分的相互作用;
所述驱动装置具有与外壳法向孔数量相同的驱动子模块,每个子模块都视作一个独立控制的驱动点,固定安装在外壳法向孔上,实现沿外壳法向的位移,通过与模拟心脏表面的接触加载来实现心脏搏动过程中的房室精确运动。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:将心房自上而下分成三层,其中最上层再细分为四个单元,二、三两层分为六个单元;每一单元视作一个独立的驱动模块,每个模块的外部设置若干驱动点;心室自上而下分为三层,每层分为六个单元,在单元的外部设置驱动点,以此来实现心房和心室的精确运动;心脏血管连接的心外部分形成一个闭合的回路,用以模拟真实的血管。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于:还包括反馈系统,反馈装置将所示驱动点的工作情况反馈给控制装置,控制装置依据反馈情况,给出工作指令;所述反馈系统为位移传感器。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述模拟心脏主体部分为硅胶,用以模拟真实心脏的力学特性;固定加载外壳为PLA,使用3D打印技术制成。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述固定加载外壳上均匀设置有凸起,使心脏模型与加载外壳之间无直接连接,但又可以起到固定心脏的作用,能够有效的避免心脏模型与加载外壳固定造成的应力和心肌运动状态的改变;每个驱动单元可以精确的控制对应的心脏部位;在模型的上端分别于模拟的主动脉血管,肺动脉血管相连。
6.采用如权利要求1所述装置对介入物进行测试的方法,其特征在于:先将模拟血液注入模拟心脏,将温度加热至人体体温后,使用固定在加载外壳上的加载装置对左右心脏分别施加位移载荷;在心脏搏动的过程中,通过位于对植入物处的流量和压强传感器,测量待测处的流量和压强数据;所述方法能够针对不同人,真实还原每个人心脏的工作过程;真实、个性化:针对不用人制备出不同的心脏,模拟该人心脏的跳动。
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